Kooperative Kommunikation in Multihop-Netzwerken

In zellularen mobilen Kommunikationsnetzen erweist es sich als schwierig, flächen­deckend hohe Datenraten sicherzustellen, wobei sich insbesondere die Zellrand­bereiche als problema­tisch erweisen. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problems stellt die Verkleiner­ung der Zellen dar, was jedoch zu erheblichen Mehr­kosten führen würde. Hier bieten kooperative Relay-Konzepte eine wirkungsvolle und kosten­­günstige Alternative, da mit ihrer Hilfe auch im Zellrandbereich hohe Datenraten ermöglicht werden. Relays können sowohl durch fest installierte Stationen als auch durch andere mobile Teilnehmer realisiert werden. Sie besit­zen den Vorteil, dass sie weder die Intelligenz einer Basisstation noch einen An­schluss an das Backbone-Netz benötigen und trotzdem zur kooperativen Kommuni­kation bei­tragen können. Zusätzlich verringern Relays je nach Position den Pfadver­lust und ermöglichen die Ausnutz­ung von Raumdiversität. Die Interpretation mehrerer Relays als virtuelles Antennenarray gestattet dabei die Nutzung von Verfahren aus dem Bereich der Mehrantennentechnik.

In diesem Projekt sollen statische und adaptive Relaying-Verfahren in Kombination mit verteilten Space-Time Codes untersucht und analysiert werden. Insbesondere ist der Einsatz von ARQ-Verfahren (Automatic Repeat Request) zur adaptiven Steuerung der Sende­verfahren zu evaluieren. Für die verschiedenen Methoden sind informationstheoretische Untersuch­ungen der Netzwerke hinsichtlich der erzielbaren Datenrate und der Fehlerwahrscheinlichkeit durchzuführen. Ebenso sind Verbesserungen bei der Implementierung und neue Ansätze für kooperative Kommunikationssysteme vorgesehen. Basierend auf den analytischen Untersuch­ungen sollen Strategien zur Optimierung der Ressourcenzuteilung hinsichtlich Bandbreite, Sende­leistung und Scheduling unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien wie Ende-zu-Ende-Kapazität, Outage-Wahrschein­lichkeit, oder Fehlerrate entwickelt werden. Dabei wird angestrebt, durch den intelligenten Einsatz der Ressourcen innerhalb des Netzwerkes, bei vor­gegebner Dienstgüte die erforderliche Sendeleistung zu reduzieren. Die analytischen Aus­sagen sind anhand exemplarischer Simulationen von Übertragungssystemen zu verifizieren.

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Details

Laufzeit: 05/2008 - 04/2011
Förderung:Zentrale Forschungsförderung (ZF), Universität Bremen

Publikationen

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Beteiligte Mitarbeiter

Zuletzt aktualisiert am 21.06.2011 von Admin
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